INGENIOUS - Zukunftsraum Produktentwicklung
Das Projekt INGENIOUS Zukunftsraum Produktentwicklung adressiert die zunehmenden Anforderungen an die ingenieurwissenschaftliche Ausbildung durch den Aufbau eines modular vernetzten, hybriden Lernökosystems. Studierende werden vom Studienbeginn bis zum Masterabschluss beim Erwerb gestalterisch-kreativer Handlungskompetenz auf der höchsten Bloom/Anderson-Taxonomiestufe Create begleitet.Zentrales Pilotformat ist das studiengangsübergreifende Modul Entwicklungsmethodik, das Grundlagenwissen mit realitätsnahen Entwicklungsaufgaben, Design Thinking, Systems Engineering und digitalen Werkzeugen verknüpft. Adaptives Lernen wird durch einen digitalen Kompetenzkompass, KI-gestütztes Feedback und individuell gestaltete, studierendenzentrierte Lernpfade unterstützt. Innovation Challenges und Makerspace-Prototyping schaffen praxisnahe Anwendungsräume.In Co Creation-Sprints, Peer Mentoring-Programmen und reflexiven Lernformaten übernehmen Studierende aktive Rollen. Die kritische Auseinandersetzung mit KI-Systemen fördert die digitale Souveränität und stärkt die Zukunftskompetenzen. Das Angebot erstreckt sich von der Qualifizierung der Lehrenden in Constructive Alignment und Future-Skills-Orientierung bis hin zur Integration von KI-Kompetenzen in die Hochschullehre.Ein integriertes Wissensmanagement sichert die Qualität der Lernarchitektur und bildet die Grundlage für Transfer, Skalierung und die nachhaltige Verbreitung der entwickelten Konzepte als Open Educational Resources.
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KI für das Ingenieurstudium nutzbar machen
Wir entwickeln das KI4ING-Tool, ein auf Systemen der Künstlichen Intelligenz (KI) basierendes, digitales Unterstützungssystem für das Lernen der Technischen Mechanik (TM). Dadurch machen wir KI für das Ingenieurstudium nutzbar. KI-Systeme sind weit verbreitet und werden von Studierenden für ihr Studium intensiv eingesetzt [3,9]. In KI4ING untersuchen wir, wie KI-Systeme für das fachspezifische Lernen im Ingenieurstudium dienlich sein können. Bestehende KI-Systeme sind in der Lage, fachspezifischen Output zu generieren. Dieser ist jedoch nicht immer korrekt und erfordert von Nutzenden einen kritischen Umgang. Eine Alternative können fachspezifische Aufgabenmaterialien sein, die mit KI-Systemen verknüpft werden. Durch diese Materialien sowie Vorgaben zur Gestaltung der Antworten können Outputs von KI-Systemen fachlich korrekt und lernförderlich sein. Im Zuge des Projekts KI4ING entwickeln wir Aufgabenmaterialien für das Fach TM und identifizieren lernförderliche Gestaltungsmerkmale für den Output von fachspezifisch angepassten KI-Systemen. Diese verknüpfen wir mit bestehenden KI-Systemen und implementieren diese KI-Systeme in eine KI-basierte, digitale Lernplattform für die TM (KI4ING-Tool). Wir verfolgen im Projekt KI4ING einen Entwicklungsansatz auf Basis des Design-Based Research und binden Expert*innen aus TM, KI und Bildungsforschung sowie Studierende ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge aktiv in den Entwicklungsprozess ein.
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Sensibilisierung für den Einsatz von KI-Tools
Eine Intervention zum Einsatz in Veranstaltungen für Lehramtsstudierende der Grundschule wurde konzipiert, um zu prüfen, ob sich im Teilprojekt entwickelte Intelligente Tutorsysteme (ITS) für Mathematik neben dem Einsatz zum Üben von Rechenaufgaben auch dazu eignen, Lehramtsstudierende mit KI-Tools vertraut zu machen und sie dafür zu sensibilisieren, angemessene Anwendungsgebiete im Unterricht zu identifizieren und mögliche Effekte des Lernens mit KI zu reflektieren. Die Intervention ist dreiteilig: 1.Vortrag zu Grundlagen der KI, 2. kurze Einführung in die ITS für Subtraktion und Addition, 3. freie Explorationsphase. Die Intervention wurde im Rahmen eines dreitätigen Blockseminars zum Thema KI in der Grundschule an der Universität Bamberg durchgeführt. Erste Evaluationen zeigen, dass Studierende zu Beginn der Intervention die eigene mögliche Nutzung von ChatGPT und ITS ähnlich hoch einschätzen, nach der Intervention die Nutzung von ITS tendenziell höher bewerten.
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Simulationsbasiert beraten erproben und reflektieren: Drei Einsatzszenarien von virtual gaming simulations (VGS) zum Lerncoaching im schulischen Kontext
[Kurzbeschreibung folgt (Anm. StIL)]
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